KR101663271B1 - 전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치 - Google Patents

전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 교류전원을 직류전원으로 변환하는 교류직류 변환부와; 상기 직류전원을 이용하여 다수의 발광다이오드를 점등하는 LED모듈과; 상기 LED모듈을 흐르는 총전류 중에서 제1전류가 입력되고, 상기 제1전류의 일부인 제3전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제1전류의 나머지 일부인 제4전류를 PWM방식으로 제어하는 제1전류제어부와; 상기 LED모듈을 흐르는 상기 총전류 중에서 제2전류가 입력되고, 상기 제2전류의 일부인 제5전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제2전류의 나머지 일부인 제6전류를 PWM방식으로 제어하는 제2전류제어부를 포함하고, 상기 총전류는 상기 제1 및 제2전류의 합과 동일한 조명장치를 제공한다.

Description

전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치 {Power Supply Unit And LED Lighting Apparatus Including The Same}
본 발명은 조명장치용 전원공급부에 관한 것으로, 특히 2개의 동일한 회로를 통하여 발광다이오드에 전류가 분리 공급되도록 하는 전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.
최근에는 형광등의 짧은 수명과 높은 소비전력 때문에 선명한 조명을 구현 할 수 있는 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)가 널리 사용되고 있으며, 다양한 형태의 조명장치로 사용범위가 확대되고 있으며, 형광등을 대체하기 위한 시도가 활발하게 이루어지고 있다.
발광다이오드는 전류가 인가되면 발광하여 빛을 방출하는데, 발광다이오드 조명장치는 저전압에서 구동될 수 있으며, 다른 조명장치에 비해 긴 수명, 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 강한 내충격성을 가지며 소형 경량화 할 수 있다는 장점을 갖는다
발광다이오드 조명장치는 교류전원에 의해서 동작하는 형광등과는 달리 직류전원에 의해서 동작하며 점등방식도 형광등 점등방식과 다른 방식으로 점등되는 구조를 가지므로, 상용 교류전원을 발광다이오드의 동작을 위한 정격 직류 전원으로 변환하는 전원공급부와 함께 사용된다.
이러한 발광다이오드 조명장치는 정밀하게 제어해야 하는데, 예민한 부품을 다양한 환경 하에서 지속적으로 점등하는 경우에도 고장 없이 동작시키기 어려운 문제가 있다
즉, 발광다이오드 조명장치의 고장은 대부분 전원공급부의 불량에 기인하며, 고수명 보장의 어려움과 잦은 불량으로 인하여 소비자 불만도 문제가 될 뿐만 아니라 교체시공 비용에 따른 기업 부담감도 커질 수 밖에 없는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 전원공급부를 2회로로 구성하고, 평상시에는 1회로만 이용하여 전원을 공급하다가, 고장이 발생할 경우 나머지 1회로를 이용하여 전원을 공급하는 전원공급부가 제안되었다.
그러나, 이러한 선택형 전원공급부는 해당 회로의 동작여부를 확인하기 위한 감시부를 별도로 구성하여야 하므로, 원가가 상승하는 단점이 있고, 감시부 자체의 고장이 발생하는 문제가 있다.
그리고, 1회로만 이용하여 전원을 공급하므로, 구동전류가 증가하여 트랜지스터나 인덕터와 같은 단위소자의 발열이 증가하고 고장이 자주 발생하는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-1289829호(공개일 2013.07.24)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 2개의 동일한 전류제어부를 동시에 동작하여 발광다이오드에 전류를 분리 공급함으로써, 구동전류가 감소하고 단위소자의 발열이 감소하여 고장 발생이 최소화 되는 전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 2개의 동일한 전류제어부 중 하나에 고장이 발생한 경우에도 나머지 하나를 통하여 발광다이오드에 전류를 공급함으로써, 고장 발생에도 지속적 점등이 가능한 전원공급부 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 교류전원을 직류전원으로 변환하는 교류직류 변환부와; 상기 직류전원을 이용하여 다수의 발광다이오드를 점등하는 LED모듈과; 상기 LED모듈을 흐르는 총전류 중에서 제1전류가 입력되고, 상기 제1전류의 일부인 제3전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제1전류의 나머지 일부인 제4전류를 PWM방식으로 제어하는 제1전류제어부와; 상기 LED모듈을 흐르는 상기 총전류 중에서 제2전류가 입력되고, 상기 제2전류의 일부인 제5전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제2전류의 나머지 일부인 제6전류를 PWM방식으로 제어하는 제2전류제어부를 포함하고, 상기 총전류는 상기 제1 및 제2전류의 합과 동일한 조명장치를 제공한다.
그리고, 상기 제1 및 제2전류의 비는 50:50, 60:40 또는 40:60일 수 있다.
또한, 상기 제1전류제어부는, 상기 제1전류의 노이즈를 제거하는 제1노이즈필터부와; 상기 제3전류를 상기 LED모듈에 공급하는 제1피드백부와; 상기 제4전류를 스위칭 하는 제1스위칭부와; 상기 제1스위칭부에 연결되는 제1정전류부와; 상기 제1스위칭부 및 상기 제1정전류부를 제어하는 제1PWM제어부를 포함하고, 상기 제2전류제어부는, 상기 제2전류의 노이즈를 제거하는 제2노이즈필터부와; 상기 제4전류를 상기 LED모듈로 공급하는 제2피드백부와; 상기 제5전류를 스위칭 하는 제2스위칭부와; 상기 제2스위칭부에 연결되는 제2정전류부와; 상기 제2스위칭부 및 상기 제2정전류부를 제어하는 제2PWM제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제3 및 제5전류는 각각 상기 제1 및 제2전류의 80%이고, 상기 제4 및 제6전류는 각각 상기 제1 및 제2전류의 20%일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2노이즈 필터는 각각 제4 및 제5인덕터를 포함하고, 상기 제1 및 제2피드백부는 각각 제6 및 제8다이오드를 포함하고, 상기 제1스위칭부는 제9저항, 제7다이오드, 제2트랜지스터, 제8커패시터를 포함하고, 상기 제2스위칭부는 제17저항, 제9다이오드, 제3트랜지스터, 제11커패시터를 포함하고, 상기 제1정전류부는 제10 내지 제14저항을 포함하고, 상기 제2정전류부는 제18 내지 제22저항을 포함하고, 상기 제1PWM제어부는 제1집적회로, 제7 및 제8저항, 제6 및 제7커패시터를 포함하고, 상기 제2PWM제어부는 제2집적회로, 제15 및 제16저항, 제9 및 제10커패시터를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 조명장치는, 상기 교류전원의 과전압을 접지로 전달하는 과전압 보호부와; 상기 교류전원의 노이즈를 제거하는 전자기파 필터부와; 상기 직류전원의 노이즈를 제거하고 역률을 보정하는 역률 보정부와; 상기 LED모듈과 병렬로 연결되고, 상기 직류전원의 비정상적인 전압변동을 제거하는 평활 증폭부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 평활 증폭부는 제4 내지 제6저항, 제4 및 제5커패시터, 제1트랜지스터를 포함하고, 상기 제4 및 제5커패시터는 전해콘덴서일 수 있다.
그리고, 상기 조명장치는, 상기 제1 및 제2PWM제어부에 연결되고, 외부전원으로 상기 LED모듈의 발광을 제어하는 수동 디밍부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조명장치는, 상기 제1 및 제2PWM제어부에 연결되고, 주변 밝기에 따라 상기 LED모듈의 발광을 미리 설정된 값으로 제어하는 자동 디밍부를 더 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 2개의 동일한 전류제어부를 동시에 동작하여 발광다이오드에 전류를 분리 공급함으로써, 구동전류가 감소하고 단위소자의 발열이 감소하여 고장 발생이 최소화 되는 효과를 갖는다.
그리고, 2개의 동일한 전류제어부 중 하나에 고장이 발생한 경우에도 나머지 하나를 통하여 발광다이오드에 전류를 공급함으로써, 고장 발생에도 지속적 점등이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 과전압 보호부, 전자기파 필터부, 교류직류 변환부 및 역률 보정부를 도시한 회로도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 평활 증폭부 및 LED모듈을 도시한 회로도.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 제1 및 제2노이즈 필터부, 제1 및 제2피드백부, 제1 및 제2스위칭부, 제1 및 제2정전류부, 제1 및 제2PWM 제어부를 도시한 회로도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치의 수동 디밍부를 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치의 자동 디밍부를 도시한 회로도.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 과전압 보호부, 전자기파 필터부, 교류직류 변환부 및 역률 보정부를 도시한 회로도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 평활 증폭부 및 LED모듈을 도시한 회로도이고, 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치의 제1 및 제2노이즈 필터부, 제1 및 제2피드백부, 제1 및 제2스위칭부, 제1 및 제2정전류부, 제1 및 제2PWM 제어부를 도시한 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치(110)는, 전원공급부와 LED모듈(122)을 포함하는데, 전원공급부는 과전압 보호부(112), 전자기파 필터부(114), 교류직류 변환부(116), 역률 보정부(118), 평활 증폭부(120), 제1 및 제2노이즈 필터부(124, 126), 제1 및 제2피드백부(128, 130), 제1 및 제2스위칭부(132, 134), 제1 및 제2정전류부(136, 138), 제1 및 제2PWM 제어부(140, 142)를 포함한다.
구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상용 교류전원이 과전압 보호부(112)에 입력되는데, 과전압 보호부(112)는 서지(surge)와 같은 비정상적인 과전압으로부터 전원공급부의 다수의 단위소자를 보호하는 역할을 한다.
이를 위하여, 과전압 보호부(112)는, 퓨즈(F), 제1 내지 제3배리스터(varistor)(V1 내지 V3), 개폐 커패시터(switched capacitor)(SC)를 포함하는데, 제1 내지 제3배리스터(V1 내지 V3)는 정격전압 220V보다 30% 높은 용량을 갖고, 과전압이 유입될 경우 제1 내지 제3배리스터(V1 내지 V3)가 작동하여 과전압은 개폐 커패시터(SC)를 거쳐 접지(G)로 빠져 나간다.
상용 교류전원은 각종 노이즈(noise)를 포함할 수 있는데, 전원공급부의 안정적 동작을 위하여 전자기파 필터부(114)는 이러한 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
이를 위하여, 전자기파 필터부(114)는, 제1 및 제2커패시터(C1, C2), 제1 및 제2저항(R1, R2), 제1 및 제2인덕터(L1, L2)를 포함하는데, 제1 및 제2커패시터(C1, C2), 제1 및 제2저항(R1, R2), 제1 및 제2인덕터(L1, L2)에 의하여 상용 교류전원의 고주파 노이즈가 제거될 수 있다.
노이즈가 제거된 상용 교류전원은 교류직류 변환부(116)에 입력되는데, 교류직류 변환부(116)는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하는 역할을 한다.
이를 위하여, 교류직류 변환부(116)는, 제1 내지 제4다이오드(D1 내지 D4)를 포함하는데, 제1 내지 제4다이오드(D1 내지 D4)에 의하여 교류전원의 양의 성분은 출력되고 교류전원의 음의 성분으로 접지로 빠져 나갈 수 있다.
변환된 직류전원은 역률 보정부(118)에 입력되는데, 역률 보정부(118)는 직류전원의 노이즈를 제거하고 직류전원의 역률(power factor)을 보정하는 역할을 한다.
이를 위하여, 역률 보정부(118)는, 제3저항(R3), 제3인덕터(L3), 제3커패시터(C3)를 포함하는데, 제3저항(R3) 및 제3인덕터(L3)에 의하여 직류전원의 고주파 노이즈가 제거될 수 있고, 제3인덕터(L3) 및 제3커패시터(C3)에 의하여 직류전원의 역률을 보정할 수 있다.
노이즈가 제거되고 역률이 보정된 직류전원은 제1노드(N1)로 출력된다.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 노이즈가 제거되고 역률이 보정된 직류전원이 제1노드(N1)를 통하여 평활 증폭부(120)에 입력되는데, 평활 증폭부(120)는 직류전원의 리플(ripple) 또는 플리커(flicker)와 같은 비정상적인 전압변동을 제거하는 역할을 한다.
이를 위하여, 평활 증폭부(120)는 제4 내지 제6저항(R4 내지 R6), 제4 및 제5커패시터(C4, C5), 제1트랜지스터(Q1)를 포함하는데, 제4 및 제5커패시터(C4, C5)를 용량이 작은 전해콘덴서로 구성함으로써, 일반적인 평활회로의 약 10배의 평활 효과를 달성할 수 있다.
평활 증폭된 직류전원은 LED모듈(122)에 입력되는데, LED모듈(122)은 직류전원에 따라 발광하여 주변에 조명을 제공하는 역할을 한다.
이를 위하여, LED모듈(122)은, 다수의 LED어레이(123)를 포함하는데, 다수의 LED어레이(123) 각각은 양의 LED단자(LED+) 및 음의 LED단자(LED- 또는 DGND) 사이에 직렬 연결되는 다수의 발광다이오드로 구성되며, 직류전원의 총전류(Itot)는 양의 LED단자(LED+)로 입력되어 다수의 LED어레이(123)의 발광다이오드를 점등시킨 후 음의 LED단자(LED- 또는 DGND)로 출력될 수 있다.
여기서, 평활 증폭된 직류전원은 LED모듈(122)의 직병렬 설계치에 따라 결정되는 고정전압일 수 있으며, 예를 들어 평활 증폭된 직류전원이 50V로 설정되어 LED모듈(122)에 고정적으로 공급될 수 있다.
도1, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 음의 LED단자(LED- 또는 DGND)로부터 출력되는 직류전원의 총전류(Itot)는 제1 및 제2노이즈 필터부(124, 126)에 각각 제1 및 제2전류(I1, I2)로 입력되는데, 제1 및 제2노이즈 필터부(124, 126)는 각각 직류전원의 제1 및 제2전류(I1, I2)의 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
이를 위하여, 제1 및 제2노이즈 필터부(124, 126)는 각각 제4 및 제5인덕터(L4, L5)를 포함하는데, 제4 및 제5인덕터(L4, L5)에 의하여 음의 LED단자(LED- 또는 DGND)로부터 출력되는 직류전원의 제1 및 제2전류(I1, I2)의 고주파 노이즈가 각각 제거될 수 있다.
여기서, 음의 LED단자(LED- 또는 DGND)로부터 출력되는 직류전원의 총전류(Itot)는 분배되어 제1 및 제2노이즈 필터부(124, 126)에 각각 제1 및 제2전류(I1, I2)로 전달되는데, 총전류(Itot)는 제1 및 제2전류(I1, I2)의 합과 동일하고(Itot=I1+I2), 제1 및 제2전류(I1, I2)의 비는 임의로 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2전류(I1, I2)는 50:50, 60:40 또는 40:60 등으로 설정될 수 있다.
노이즈가 제거된 제1 및 제2전류(I1, I2)는 각각 제1 및 제2피드백부(128, 130)와 제1 및 제2스위칭부(132, 134)로 분리 입력되는데, 제1 및 제2피드백부(128, 130)는 각각 제1 및 제2전류(I1, I2)의 일부를 제1노드(N1)로 전달하여 LED모듈(122)이 지속적으로 발광되도록 하는 역할을 하고, 제1 및 제2스위칭부(132, 134)는 각각 제1 및 제2PWM 제어부(140, 142)와 함께 제1 및 제2전류(I1, I2)의 나머지 일부를 스위칭 하는 역할을 한다.
이를 위하여, 제1 및 제2피드백부(128, 130)는 각각 제6 및 제8다이오드(D6, D8)를 포함하고, 제1스위칭부(132)는 제9저항(R9), 제7다이오드(D7), 제2트랜지스터(Q2), 제8커패시터(C8)를 포함하고, 제2스위칭부(134)는 제17저항(R17), 제9다이오드(D9), 제3트랜지스터(Q3), 제11커패시터(C11)를 포함한다.
예를 들어, 제1전류(I1)의 약 80%는 제1피드백부(128)로 입력되고 제1전류(I1)의 나머지 약 20%는 제1스위칭부(132)로 입력되고, 제2전류(I2)의 약 80%는 제2피드백부(130)로 입력되고 제2전류(I2)의 나머지 약 20%는 제2스위칭부(134)로 입력될 수 있다.
스위칭 된 제1 및 제2전류(I1, I2)의 나머지 일부는 각각 제1 및 제2정전류부(136, 138)에 입력되는데, 제1 및 제2정전류부(136, 138)는 LED모듈(122)에 항상 일정한 전류가 흐르도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여, 제1정전류부(136)는 병렬 연결되는 제10 내지 제14저항(R10 내지 R14)를 포함하고, 제2정전류부(138)는 병렬 연결되는 제18 내지 제22저항(R18 내지 R22)을 포함하는데, 제10 내지 제14저항(R10 내지 R14)과 제18 내지 제22저항(R18 내지 R22)을 흐르는 전류는 제1 및 제2집적회로(integrated circuit: IC)(U1, U2)에 입력되고, 제1 및 제2집적회로(U1, U2)는 감지한 전류에 따라 LED모듈(122)에 흐르는 전류를 제어한다.
제1 및 제2PWM제어부(140, 142)는 제1 및 제2스위칭부(132, 134)와 함께 LED모듈(122)의 소비전력을 PWM(pulse width modulation) 방식으로 제어하는 역할을 한다.
이를 위하여 제1정전류부(140)는 제1집적회로(U1), 제7 및 제8저항(R7, R8), 제6 및 제7커패시터(C6, C7)를 포함하고, 제2정전류부(142)는 제15 및 제16저항(R15, R16), 제6 및 제7커패시터(C6, C7)를 포함하는데, 제1 및 제2집적회로(U1, U2)는 각각 온/오프 듀티비(duty ratio)에 대응되는 출력신호로 제1 및 제2스위칭부(132, 134)의 제2 및 제3트랜지스터(Q2, Q3)를 스위칭 함으로써, LED모듈(122)을 PWM 방식으로 제어할 수 있으며, LED모듈(122)이 고광량의 빛을 방출하면서도 소비전력이 절감되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제2 및 제3집적회로(U2, U3)는 각각 감지전류가 입력되는 CS단자, 출력신호가 출력되는 OUT단자, 전원전압이 입력되고 제2노드(N2)를 구성하는 VCC단자, 주파수 조절을 위한 RT단자, 제3노드(N3)를 구성하고 아날로그 디밍을 위한 ADIM단자, 접지를 위한 GND단자, 연결되지 않는 NC단자, 전류가 입력되는 HV단자를 포함할 수 있다.
여기서, 제1노이즈 필터부(124), 제1피드백부(128), 제1스위칭부(132), 제1정전류부(136), 제1PWM 제어부(140)는 제1전류제어부(144)를 구성하고, 제2노이즈 필터부(126), 제2피드백부(130), 제2스위칭부(134), 제2정전류부(138), 제2PWM 제어부(142)는 제2전류제어부(146)를 구성하는데, 제1 및 제2전류제어부(144, 146) 중 하나에 고장이 발생한 경우에는 나머지 하나가 총전류(Itot)의 약 50% 내지 약 80%의 전류를 공급할 수 있도록 제1 및 제2전류제어부(144, 146)의 다수의 단위소자의 크기를 설정함으로써, LED모듈(122)을 지속적으로 점등할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 조명장치(110)에서는, LED모듈(122)의 음의 LED단자(LED-)로부터 출력되는 총전류(Itot)를, 제1노이즈 필터부(124), 제1피드백부(128), 제1스위칭부(132), 제1정전류부(136), 제1PWM 제어부(140)의 제1전류제어부(144)로 입력되는 제1전류(I1)와, 제2노이즈 필터부(126), 제2피드백부(130), 제2스위칭부(134), 제2정전류부(138), 제2PWM 제어부(142)의 제2전류제어부(146)로 입력되는 제2전류(I2)로 분리함으로써, 전원공급부의 다수의 단위소자를 흐르는 구동전류를 감소시키고 발열을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 조명장치(110)의 고장을 최소화 할 수 있다.
그리고, 제1노이즈 필터부(124), 제1피드백부(128), 제1스위칭부(132), 제1정전류부(136), 제1PWM 제어부(140)의 제1전류제어부(144)와 제2노이즈 필터부(126), 제2피드백부(130), 제2스위칭부(134), 제2정전류부(138), 제2PWM 제어부(142)의 제2전류제어부(146) 중 하나에 고장이 발생한 경우에도, 나머지 하나가 전류를 공급하도록 함으로써, 전원공급부에 고장이 발생한 경우에도 지속적으로 LED모듈(122)을 점등할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 외부전원을 이용하여 LED모듈의 디밍(dimming)(조광)을 수동으로 제어할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치의 수동 디밍부를 도시한 회로도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치(210)는, 전원공급부와 LED모듈(222)을 포함하는데, 전원공급부는 과전압 보호부(212), 전자기파 필터부(214), 교류직류 변환부(216), 역률 보정부(218), 평활 증폭부(220), 제1 및 제2노이즈 필터부(224, 226), 제1 및 제2피드백부(228, 230), 제1 및 제2스위칭부(232, 234), 제1 및 제2정전류부(236, 238), 제1 및 제2PWM 제어부(240, 242), 수동 디밍부(248)를 포함한다.
여기서, 과전압 보호부(212), 전자기파 필터부(214), 교류직류 변환부(216), 역률 보정부(218), 평활 증폭부(220), 제1 및 제2노이즈 필터부(224, 226), 제1 및 제2피드백부(228, 230), 제1 및 제2스위칭부(232, 234), 제1 및 제2정전류부(236, 238), 제1 및 제2PWM 제어부(240, 242)의 연결 및 기능은 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치(210)의 수동 디밍부(248)는 제1 및 제2PWM 제어부(240, 242)에 연결되어 LED모듈(222)의 발광을 제어하는 역할을 한다.
이를 위하여, 수동 디밍부(248)는, 제23 내지 제25저항(R23 내지 R25), 제1커넥터(C1)를 포함하는데, 제23저항(R23)의 일단은 제2 및 제3집적회로(U2, U3)의 제2노드(N2)에 연결되고, 제23 및 제24저항(R23, R24) 사이의 연결지점은 제2 및 제3집적회로(U2, U3)의 제3노드(N3)에 연결될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 조명장치(210)에서는, LED모듈(222)의 음의 LED단자(LED-)로부터 출력되는 총전류(Itot)를, 제1노이즈 필터부(224), 제1피드백부(228), 제1스위칭부(232), 제1정전류부(236), 제1PWM 제어부(240)의 제1전류제어부(244)로 입력되는 제1전류(I1)와, 제2노이즈 필터부(226), 제2피드백부(230), 제2스위칭부(234), 제2정전류부(238), 제2PWM 제어부(242)의 제2전류제어부(246)로 입력되는 제2전류(I2)로 분리함으로써, 전원공급부의 다수의 단위소자를 흐르는 구동전류를 감소시키고 발열을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 조명장치(210)의 고장을 최소화 할 수 있다.
그리고, 제1노이즈 필터부(224), 제1피드백부(228), 제1스위칭부(232), 제1정전류부(236), 제1PWM 제어부(240)의 제1전류제어부(244)와 제2노이즈 필터부(226), 제2피드백부(230), 제2스위칭부(234), 제2정전류부(238), 제2PWM 제어부(242)의 제2전류제어부(246) 중 하나에 고장이 발생한 경우에도, 나머지 하나가 전류를 공급하도록 함으로써, 전원공급부에 고장이 발생한 경우에도 지속적으로 LED모듈(222)을 점등할 수 있다.
또한, 수동 디밍부(244)를 통하여 제1 및 제2PWM 제어부(240, 242)를 조절함으로써, 외부전원으로 LED모듈(222)의 발광을 제어할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서는 주변 밝기에 따라 LED모듈의 디밍(dimming)(조광)을 자동으로 제어할 수 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치를 도시한 블록도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치의 자동 디밍부를 도시한 회로도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치(310)는, 전원공급부와 LED모듈(322)을 포함하는데, 전원공급부는 과전압 보호부(312), 전자기파 필터부(314), 교류직류 변환부(316), 역률 보정부(318), 평활 증폭부(320), 제1 및 제2노이즈 필터부(324, 326), 제1 및 제2피드백부(328, 330), 제1 및 제2스위칭부(332, 334), 제1 및 제2정전류부(336, 338), 제1 및 제2PWM 제어부(340, 342), 자동 디밍부(350)를 포함한다.
여기서, 과전압 보호부(312), 전자기파 필터부(314), 교류직류 변환부(316), 역률 보정부(318), 평활 증폭부(320), 제1 및 제2노이즈 필터부(324, 326), 제1 및 제2피드백부(328, 330), 제1 및 제2스위칭부(332, 334), 제1 및 제2정전류부(336, 338), 제1 및 제2PWM 제어부(340, 342)의 연결 및 기능은 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치(310)의 자동 디밍부(350)는 제1 및 제2PWM 제어부(340, 342)에 연결되어 LED모듈(322)의 발광을 제어하는 역할을 한다.
이를 위하여, 자동 디밍부(350)는, 제26저항(R26), 제2커넥터(C2)를 포함하는데, 제26저항(R26)의 일단은 제2 및 제3집적회로(U2, U3)의 제2노드(N2)에 연결되고, 제2커넥터(C2)의 일단자는 제2 및 제3집적회로(U2, U3)의 제3노드(N3)에 연결될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 조명장치(310)에서는, LED모듈(322)의 음의 LED단자(LED-)로부터 출력되는 총전류(Itot)를, 제1노이즈 필터부(324), 제1피드백부(328), 제1스위칭부(332), 제1정전류부(336), 제1PWM 제어부(340)의 제1전류제어부(344)로 입력되는 제1전류(I1)와, 제2노이즈 필터부(326), 제2피드백부(330), 제2스위칭부(334), 제2정전류부(338), 제2PWM 제어부(342)의 제2전류제어부(346)로 입력되는 제2전류(I2)로 분리함으로써, 전원공급부의 다수의 단위소자를 흐르는 구동전류를 감소시키고 발열을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 조명장치(310)의 고장을 최소화 할 수 있다.
그리고, 제1노이즈 필터부(324), 제1피드백부(328), 제1스위칭부(332), 제1정전류부(336), 제1PWM 제어부(340)의 제1전류제어부(344)와 제2노이즈 필터부(326), 제2피드백부(330), 제2스위칭부(334), 제2정전류부(338), 제2PWM 제어부(342)의 제2전류제어부(346) 중 하나에 고장이 발생한 경우에도, 나머지 하나가 전류를 공급하도록 함으로써, 전원공급부에 고장이 발생한 경우에도 지속적으로 LED모듈(322)을 점등할 수 있다.
또한, 자동 디밍부(350)를 통하여 제1 및 제2PWM 제어부(340, 342)를 조절함으로써, 주변 밝기에 따라 LED모듈(322)의 발광을 미리 설정된 값으로 제어할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 조명장치 112: 과전압 보호부
114: 전자기파 필터부 116: 교류직류 변환부
118: 역률 보정부 120: 평활 증폭부
122: LED모듈 124, 126: 제1 및 제2노이즈 필터부
128, 130: 제1 및 제2피드백부 132, 134: 제1 및 제2스위칭부
136, 138: 제1 및 제2정전류부 140, 142: 제1 및 제2PWM 제어부

Claims (9)

  1. 교류전원을 직류전원으로 변환하는 교류직류 변환부와;
    상기 직류전원을 이용하여 다수의 발광다이오드를 점등하는 LED모듈과;
    상기 LED모듈을 흐르는 총전류 중에서 제1전류가 입력되고, 상기 제1전류의 일부인 제3전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제1전류의 나머지 일부인 제4전류를 PWM방식으로 제어하는 제1전류제어부와;
    상기 LED모듈을 흐르는 상기 총전류 중에서 제2전류가 입력되고, 상기 제2전류의 일부인 제5전류를 상기 LED모듈로 전달하고, 상기 제2전류의 나머지 일부인 제6전류를 PWM방식으로 제어하는 제2전류제어부
    를 포함하고,
    상기 총전류는 상기 제1 및 제2전류의 합과 동일하고,
    상기 제1전류제어부는,
    상기 제1전류의 노이즈를 제거하는 제1노이즈필터부와;
    상기 제3전류를 상기 LED모듈에 공급하는 제1피드백부와;
    상기 제4전류를 스위칭 하는 제1스위칭부와;
    상기 제1스위칭부에 연결되는 제1정전류부와;
    상기 제1스위칭부 및 상기 제1정전류부를 제어하는 제1PWM제어부
    를 포함하고,
    상기 제2전류제어부는,
    상기 제2전류의 노이즈를 제거하는 제2노이즈필터부와;
    상기 제4전류를 상기 LED모듈로 공급하는 제2피드백부와;
    상기 제5전류를 스위칭 하는 제2스위칭부와;
    상기 제2스위칭부에 연결되는 제2정전류부와;
    상기 제2스위칭부 및 상기 제2정전류부를 제어하는 제2PWM제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2노이즈 필터부는 각각 제4 및 제5인덕터를 포함하고,
    상기 제1 및 제2피드백부는 각각 제6 및 제8다이오드를 포함하고,
    상기 제1스위칭부는 제9저항, 제7다이오드, 제2트랜지스터, 제8커패시터를 포함하고,
    상기 제2스위칭부는 제17저항, 제9다이오드, 제3트랜지스터, 제11커패시터를 포함하고,
    상기 제1정전류부는 제10 내지 제14저항을 포함하고,
    상기 제2정전류부는 제18 내지 제22저항을 포함하고,
    상기 제1PWM제어부는 제1집적회로, 제7 및 제8저항, 제6 및 제7커패시터를 포함하고,
    상기 제2PWM제어부는 제2집적회로, 제15 및 제16저항, 제9 및 제10커패시터를 포함하는 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2전류의 비는 50:50, 60:40 또는 40:60인 조명장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 및 제5전류는 각각 상기 제1 및 제2전류의 80%이고,
    상기 제4 및 제6전류는 각각 상기 제1 및 제2전류의 20%인 조명장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류전원의 과전압을 접지로 전달하는 과전압 보호부와;
    상기 교류전원의 노이즈를 제거하는 전자기파 필터부와;
    상기 직류전원의 노이즈를 제거하고 역률을 보정하는 역률 보정부와;
    상기 LED모듈과 병렬로 연결되고, 상기 직류전원의 비정상적인 전압변동을 제거하는 평활 증폭부
    를 더 포함하는 조명장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 평활 증폭부는 제4 내지 제6저항, 제4 및 제5커패시터, 제1트랜지스터를 포함하고,
    상기 제4 및 제5커패시터는 전해콘덴서인 조명장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2PWM제어부에 연결되고, 외부전원으로 상기 LED모듈의 발광을 제어하는 수동 디밍부를 더 포함하는 조명장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2PWM제어부에 연결되고, 주변 밝기에 따라 상기 LED모듈의 발광을 미리 설정된 값으로 제어하는 자동 디밍부를 더 포함하는 조명장치.
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